Анализ знаний

Анализ знаний учащихся по механике

Опыт проведения контрольных работ по заданиям с выборочным ответом встречен учителями школ с большим интересом, они отметили ряд преимуществ такого метода. Полученные результаты позволили сделать некоторые выводы по усвоению учениками отдельных вопросов этого раздела механики.

Учащиеся хорошо ответили на вопросы, связанные с сложением векторов перемещений и скоростей при равномерном движении; на вопросы по законам свободного падения тел, а также по определению скорости в соответствии с помещенной в заданиях таблицей зависимости скорости от времени. Но целый ряд заданий вызвал у большинства школьников затруднения. Сложным для них оказалось:

а) оперирование с системами отсчета;

б) сложение векторов перемещений равномерного и равнопеременного движений;

в) определение средней скорости;

г) составление уравнения скорости по заданному уравнению перемещения;

д) составление уравнения перемещения в соответствии с таблицей зависимости скорости от времени;

е) определение вида графика зависимости средней скорости от времени;

ж) нахождение направления вектора полного ускорения при равномерном вращении, а также численного значения центростремительного ускорения.

Оперирование системами отсчета. Нет особой нужды доказывать, насколько понятие о системах отсчета является важным для всего курса физики. Раньше ему уделялось мало внимания. Новая программа устраняет этот существенный пробел в преподавании физики. Однако результаты проверки показали, что усвоение этого понятия встречает еще серьезные затруднения.

Они, на наш взгляд, объясняются тем, что в учебном пособии недостаточно простых и наглядных упражнений на применение разных систем отсчета. Желательно круг примеров и задач расширить, сделать их более разнообразными и снабдить рисунками, изображающими проекции кинематических величин на координатные оси. Кроме того, большое значение имеет взаимосвязь преподавания физики и математики. К сожалению, такой взаимосвязи в 8 классе не было.

Понятие средней скорости. Часто учащиеся определяют величину средней скорости как полусумму начальной и конечной скоростей, что верно лишь для равнопеременного движения. Особенность ошибок здесь заключается в том, что учащиеся иногда неверно понимают формулу = s/t, в которой s и t берут в данный момент времени. Мы считаем, что этой ошибки можно избежать, если понятие средней скорости вводить с помощью значков приращения величин. (= s /t).Для уяснения понятия средней скорости необходимо разработать методику использования этого понятия в других параграфах учебника.

Составление уравнения скорости по уравнению перемещения (и обратная задача). Постановка этой задачи является новой для средней школы. Трудность ее решения заключается, в частности, в том, что в 8 классе ощущается недостаток времени для упражнений и закрепления материала. В учебном пособии избран графический метод вывода уравнений движения материальной точки. Нам кажется, что на этом этапе для вывода законов движения лучше использовать аналитический метод, основанный на понятиях средней скорости и среднего ускорения. Причем желательно записывать уравнения для скорости и перемещения в векторной форме, а затем, используя понятие системы отсчета, перейти от векторной формы записи к скалярной, проецируя все векторы на координатные оси.

Понятие вектора полного ускорения. Ошибки в ответах при определении ускорения по таблице зависимости скорости от времени часто возникают вследствие того, что в формуле a = , учащиеся понимают t как данный момент времени. Было бы желательно для вычисления величины a использовать формулу со знаком приращения: a = .

Опыт показывает, что применение формулы со знаком приращения не приводит к дополнительным трудностям.

В учебном пособии для 8 класса основное внимание обращено на случай равенства центростремительного ускорения полному ускорению, что соответствует равномерному движению по окружности, и ничего не говорится о касательном ускорении. Учащиеся допускают ошибки как по определению направления векторов центростремительного и касательного ускорений, так и по определению их численного значения. С методической точки зрения рассмотрение этого вопроса кинематики нуждается еще в доработке.

В заключение хочу отметить, что плохо усвоены учениками именно те вопросы, в изложении которых по новой программе имеются методические трудности, которые особенно заметны в практике работы сельской школы.